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知识清单09 氯及其重要化合物
知识点01 氯及其化合物的性质及应用 知识点02 氯气的实验室制法
知识点03 卤素的性质及卤离子的检验 知识点04 溴、碘的提取
知识点01 氯及其化合物的性质及应用
一、氯气的性质
1．氯气的物理性质
氯气是一种_______色、有_______气味的气体，密度比空气______，_______于水（______），易液化，有毒。
工业上通常将氯气液化后保存在_______里。
实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是：____________________________________________。
2．氯气的化学性质
(1)氧化性
①与金属单质反应：
与铁反应：____________________________，实验现象：_____________________。
与铜反应：____________________________，实验现象：_____________________。
②与非金属单质反应：
a．与H2反应：____________________________，实验现象：____________________________。
应用：工业上制_______。
H2与Cl2的混合物点燃或光照发生_______。
b．能将P氧化为PCl3、PCl5，与Si反应生成_______。
③与还原性物质反应：
与KI溶液反应：____________________________，实验室用_____________________试纸检验Cl2。
与SO2水溶液反应：____________________________。
与FeCl2溶液反应：____________________________。
(2)Cl2与水和碱反应——歧化反应
a．与水反应：____________________________（_______反应）
b．与NaOH溶液反应：___________________________________。
应用：实验室用NaOH溶液吸收______________，工业上制取______________。
c．与石灰乳反应制取漂白粉：___________________________________
漂白粉的主要成分是_____________________，有效成分是_______，漂粉精的主要成分是_______。
3．氯水的成分和性质
氯气的水溶液称为氯水，溶于水的氯气只有_______与水反应。
(1)氯水中存在三种平衡关系：
①__________________________ ②________________________ ③_____________________
氯水中存在的微粒：
(2)氯水性质的多重性
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。
注：氯水常代替氯气进行溶液中的实验。
(4)液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯 新制氯水 久置氯水
类别(纯净物或混合物)
微粒
颜色
性质
二、次氯酸和次氯酸盐的性质
1．次氯酸
(1)弱酸性：酸性比碳酸_______
(2)不稳定性：_____________________，久置氯水的成分是_______。氯水要现用现配，保存在_______试剂瓶中。
(3)强氧化性：使有色布条_______，具有_______作用和______________作用。
2．次氯酸的漂白原理、特点及应用范围
(1)原理：将有色有机物质氧化为_______的无色物质。
(2)特点：被HClO漂白后的物质，久置后_______恢复原色，即HClO的漂白具有_______性。
(3)应用范围：几乎所有有色有机物质遇HClO都会褪色。
3．含氯消毒剂的合理使用
(1)漂白粉应_______、_______保存，并置于_______干燥处。
(2)含氯漂白剂与洁厕剂（含有_______）不能混合使用，因为两者混合会反应生成_______。
(3)新型灭菌消毒剂——二氧化氯：杀菌、消毒能力比氯气_______。
(1)发生氯气泄漏时，污染区的居民应向低洼处转移( )
(2)Cu在Cl2中燃烧产生棕黄色的烟，若反应后，向集气瓶中加少量水振荡，可得到棕黄色溶液( )
(3)Cl2与H2O反应生成HCl和HClO，故氯水中无Cl2分子( )
(4)氯气溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质( )
(5)过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为FeCl2 ( )
(6)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂( )
(7)氯气与水反应，其中氯气是氧化剂，水是还原剂( )
(8)标准状况下，11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA( )
(9)1 mol Cl2与足量强碱完全反应转移电子数为NA( )
(10)可以用pH试纸测定氯水的pH( )
(11)常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯( )
(12)工业制漂白粉应选择石灰乳，而不是石灰水、石灰粉( )
(13)ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存( )
(14)84消毒液和洁厕灵混合施用效果更好( )
(15)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同，都是利用强氧化性( )
一、氯气及氯水的性质
1．根据下列装置图回答问题
(1)A、B通入Cl2后，观察到的现象是______________________________________，根据现象可得出的结论是__________________________________________________。
(2)集气瓶B中发生反应的离子方程式是_____________________________。
(3)F装置的作用是______________________________。
(4)实验开始后，观察装置C中的现象是__________________________________。
(5)装置E中发生反应的离子方程式是______________________________。
(6)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是___________________________。
2．某学习小组设计以下六个实验探究氯水的成分，请填表。
实验序号 操作及现象 结论
① 观察氯水的颜色呈黄绿色 氯水中含________
② 将氯水滴加到AgNO3溶液中产生白色沉淀 氯水中含________
③ 将氯水滴到淀粉-KI试纸上，试纸变蓝 氯水中含________
④ 将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中，产生气泡 氯水中含________
⑤ 将氯水滴加到石蕊溶液中，溶液先变红后褪色 氯水中含______和_____
⑥ 将氯水滴加到有色布条上，布条褪色 氯水含______
3．氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。
(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)。
(2)c过程中的现象是____________________________。
(3)b过程中反应的离子方程式为_______________________________________。
(3)a过程中反应的化学方程式为__________________________________。
二、含氯消毒剂的应用
1．NaClO是“84”消毒液的有效成分。请回答下列问题：
(1)NaClO中Cl元素的化合价是______。
(2)浸泡衣物时加入“84”消毒液，在空气中放置一段时间后漂白效果更好，结合离子方程式解释原因：
_____________________________________________________________。
(3)若将“84”消毒液与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用，会产生黄绿色的有毒气体，其反应的离子方程式是_____________________________________________。
2．漂白粉在空气中长时间放置，最终得到的固体产物为___________，结合化学方程式解释原因：
_____________________________________________________________。
3．二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水的消毒。
(1)NaClO2在酸性条件下反应生成ClO2和NaCl，写出反应的离子方程式：
______________________________________________。
(2)ClO2在强碱性环境中失效，可能的原因是会发生歧化反应生成ClO和ClO， 写出反应的离子方程式：___________________________________________________。
知识点02 氯气的实验室制法
1．制取原理
实验室通常用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸制取氯气。
用MnO2制取Cl2的方程式：__________________________________________。
2．实验装置
(1)制备装置：_____________________ 气体
(2)净化装置：用______________除去HCl气体，用_______除去水蒸气。
(3)收集方法：
①氯气的密度比空气_______，可用_______排空气法。
②氯气在饱和食盐中的溶解度_______，可以用排______________法收集。
(4)验满方法：①湿润的______________试纸，试纸变_______色；②观察氯气的颜色。
(5)尾气处理：多余的Cl2用_______（如_______）溶液吸收。
3．注意事项
(1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。
(2)加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。
(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。
(4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。
(1)用MnO2和浓盐酸制取Cl2的反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4( )
(2)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl( )
(3)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2( )
(4)用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl2是否收集满( )
(5)在MnO2和浓盐酸反应制Cl2的实验中，若MnO2过量，则浓盐酸将完全反应( )
(6)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气( )
氯气的实验室制法
1．Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4均能将盐酸中的Cl－氧化成Cl2，试分别写出反应的离子方程式。
①________________________________________________。
②________________________________________________。
③________________________________________________。
2．如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。
装置B、C、D的作用分别是：
B_______________________________________________________；
C________________________________________________________；
D_________________________________________________________。
3．某同学欲利用浓盐酸、MnO2、Fe等试剂制取无水氯化铁、收集一定量的氯气并验证其某些性质，实验装置如图所示(制气装置省略)。下列说法错误的是(　　)
A．④中a导管应向下延伸至接近瓶底
B．若撤去⑥，则⑤中可能有Fe2O3生成
C．当⑤中充满黄绿色气体时再点燃⑤处酒精灯
D．③中试纸若是湿润的，则根据产生的现象可证明氯气有酸性、漂白性
知识点03 卤素的性质及卤离子的检验
1．卤素单质性质的相似性
(1)与大多数金属反应，如Br2与Fe反应：____________________________，但I2与Fe反应生成FeI2。
(2)与H2反应生成HX：___________________ (X代表F、Cl、Br、I，下同)。
(3)与水反应：___________________________ (F2例外)。
(4)与碱溶液反应：___________________________________ (F2、I2例外)。
2．卤素单质的递变性
性质 F2 Cl2 Br2 I2 规律
颜色 逐渐_______
状态 气体 气体 液体 固体 熔、沸点逐渐_______
与氢气化合 由_______到_______ 逐渐_______
简单离子(X－)的还原性 单质的氧化性越_______，对应离子的还原性越______ 逐渐_______
3．卤素单质及化合物性质的特殊性
(1)氟及其化合物
①无正价，非金属性_______，F－的还原性_______；
②与水反应：_____________________，与H2反应在暗处即爆炸；
③氢氟酸是____酸，能腐蚀玻璃，故应保存在_______中。
(2)Br2的性质
①Br2是_______色液体，易_______；
②Br2_______溶于有机溶剂；
③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用_______塞。
(3)I2的性质
①淀粉遇I2变_______色；
②I2加热时易_______；
③I2_______溶于有机溶剂。
4．卤素离子的检验方法
(1)沉淀法
未知液生成
(2)置换——萃取法
未知液有机层呈
(3)氧化——淀粉法检验I－
未知液溶液变_______色，表明有I－
(1)使用含氟牙膏能预防龋齿( )
(2)向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉 KI溶液，现象为先变橙色，后变蓝色，则氧化性：Cl2＞Br2＞I2( )
(3)向无色溶液中滴加CCl4，振荡，静置，通过溶液的颜色判断是否含有I－( )
(4)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸( )
(5)类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3( )
(6)浓H2SO4能干燥HCl，所以浓H2SO4也能干燥HBr、HI( )
(7)加碘盐能使淀粉变蓝( )
一、卤素性质的实验探究
1．某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是(　　)
A．E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强
B．F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强
C．E处发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O
2．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检查)。
实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体，其电子式是_____________________。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________________________________。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是____________________________________。
(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是____________________________________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是____________________________________________。
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下____________________，得电子能力逐渐减弱。
二、卤离子的鉴别
1．下列叙述中正确的是(　　)
A．能使湿润的淀粉 KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
B．用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液
C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－
D．某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色
2．鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是(　　)
①碘水、淀粉溶液　②氯水、CCl4　③溴水、苯 ④稀硝酸、AgNO3溶液　⑤氯水、苯　⑥FeCl3溶液、CCl4
A．①②④ B．②③⑥ C．②④⑤ D．④⑤⑥
3．有一包白色固体，它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，现进行如下实验：
①溶于水，得无色溶液；
②向上述溶液中滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀；
③再滴加稀硝酸，沉淀减少但不完全消失，同时有气泡生成。
根据上述现象判断：
(1)白色固体一定含有的成分是________________，可能含有的成分是________。
(2)写出上述实验中有关反应的离子方程式：__________________________________________________。
三、拟卤素和卤素互化物
1．氰[(CN)2]的结构简式为N≡C—C≡N，其化学性质与卤素(X2)很相似，化学上称之为拟卤素，其氧化性介于Br2和I2之间。
(1)写出(CN)2的电子式_________________________。
(2)写出(CN)2在常温下与烧碱溶液反应的化学方程式：____________________________________。
(3)在KBr、KI、KCN的混合溶液中通入少量氯气，发生反应的离子方程式为__________________________。
2．一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物，它们的性质与卤素单质相似。
(1)ICl3与水反应的产物可能为________(填化学式)。
(2)ICl在常温下与烧碱溶液反应的离子方程式为_____________________________________，该反应是否是氧化还原反应？_________(填“是”或“否”)。
知识点04 溴、碘的提取
1．海水提取溴 (吹出法)
(1)流程
(2)主要过程及反应原理
浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得到浓缩；
氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化成Br2，离子方程式为：____________________________；
吹出：利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出溴蒸气；
吸收：吹出的溴蒸气用SO2吸收，化学方程式为：____________________________；
蒸馏：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴后蒸馏分离，化学方程式为：____________________________。
2．从海带中提取碘
(1)流程
(2)主要过程及反应原理
浸泡：将海带灰中的I-溶解提取出来；
氧化：向滤液中通入Cl2，将I－氧化成I2，得到含I2的水溶液，离子方程式为：_____________________；
萃取：用有机溶剂将I2从水溶液中提取出来，分液得到I2的有机溶液；
蒸馏：将I2与有机溶剂分离。
(1)海水提溴的过程中不发生氧化还原反应( )
(2)用CCl4萃取碘水中的碘，先振荡，后静置，液体分层，下层呈无色( )
(3)碘易升华，可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2( )
(4)实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌( )
溴、碘的提取
1．海水中溴元素以Br－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图所示：
(1)步骤①反应的离子方程式是________________________________________。
(2)步骤③反应的化学方程式是_______________________________________。
(3)步骤②中，用热空气将Br2吹出，利用溴的性质为________________，从步骤②到步骤④的目的是____________________________________。
(4)从理论上考虑，下列物质也能充分吸收Br2的是________(填字母)。
A．NaOH B．FeCl2 C．Na2SO3 D．H2O
(5)步骤⑤蒸馏过程中，温度应控制在80～90 ℃。温度过高或过低都不利于生产，若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴蒸气中水分增加；若温度过低，则_________________________。
2．海洋是生命的摇篮，海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。从海水中提取一些重要的化工产品的工艺流程如图所示。
根据上述流程图回答下列问题：
(1)海水淡化处理的方法有蒸馏法、冷冻法、_______________________________(写出1种即可)。
(2)图中制漂白粉的反应中，消耗标准状况下11.2 L Cl2，转移的电子数是__________NA。
(3)步骤Ⅰ需事先向浓缩海水中加入硫酸酸化，再通入氯气，可提高Cl2的利用率，理由是_______________
________________________________________________。
(4)步骤Ⅰ到步骤Ⅲ的变化为“Br－→Br2→Br－→Br2”，其目的是________________________________。
(5)写出下列步骤中化学反应的离子方程式：步骤Ⅱ_______________________________________；
步骤Ⅲ____________________________________。
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知识清单09 氯及其重要化合物
知识点01 氯及其化合物的性质及应用 知识点02 氯气的实验室制法
知识点03 卤素的性质及卤离子的检验 知识点04 溴、碘的提取
知识点01 氯及其化合物的性质及应用
一、氯气的性质
1．氯气的物理性质
氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，密度比空气大，可溶于水（1:2），易液化，有毒。
工业上通常将氯气液化后保存在钢瓶里。
实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是：用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。
2．氯气的化学性质
(1)氧化性
①与金属单质反应：
与铁反应：2Fe+3Cl22FeCl3，实验现象：生成棕色烟。
与铜反应：Cu+Cl2CuCl2，实验现象：生成棕黄色烟。
②与非金属单质反应：
a．与H2反应：H2+Cl2CuCl2，实验现象：有苍白色火焰，出现白雾。
应用：工业上制盐酸。
H2与Cl2的混合物点燃或光照发生爆炸。
b．能将P氧化为PCl3、PCl5，与Si反应生成SiCl4。
③与还原性物质反应：
与KI溶液反应：Cl2+2KI===2KCl+I2，实验室用湿润的淀粉碘化钾试纸检验Cl2。
与SO2水溶液反应：Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。
与FeCl2溶液反应：Cl2+ 2FeCl2===2FeCl3。
(2)Cl2与水和碱反应——歧化反应
a．与水反应：Cl2+H2O??HCl+HClO（可逆反应）
b．与NaOH溶液反应：Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
应用：实验室用NaOH溶液吸收多余的氯气，工业上制取消毒液。
c．与石灰乳反应制取漂白粉：2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
漂白粉的主要成分是CaCl2 、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。
3．氯水的成分和性质
氯气的水溶液称为氯水，溶于水的氯气只有少量与水反应。
(1)氯水中存在三种平衡关系：
①Cl2＋H2O??HCl＋HClO ②HClO??H＋＋ClO－ ③H2O??H＋＋OH－
氯水中存在的微粒：
(2)氯水性质的多重性
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。
注：氯水常代替氯气进行溶液中的实验。
(4)液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯 新制氯水 久置氯水
类别(纯净物或混合物) 纯净物 混合物 混合物
微粒 Cl2 H2O、Cl2、HClO、ClO－、 Cl－、H＋、OH－ H2O、Cl－、H＋、OH－
颜色 黄绿色 淡黄绿色 无色
性质 氧化性 酸性、氧化性 酸性
二、次氯酸和次氯酸盐的性质
1．次氯酸
(1)弱酸性：酸性比碳酸弱
(2)不稳定性：2HClO2HCl+O2↑，久置氯水的成分是稀盐酸。氯水要现用现配，保存在棕色试剂瓶中。
(3)强氧化性：使有色布条褪色，具有漂白作用和杀菌消毒作用。
2．次氯酸的漂白原理、特点及应用范围
(1)原理：将有色有机物质氧化为稳定的无色物质。
(2)特点：被HClO漂白后的物质，久置后不再恢复原色，即HClO的漂白具有不可逆性。
(3)应用范围：几乎所有有色有机物质遇HClO都会褪色。
3．含氯消毒剂的合理使用
(1)漂白粉应密封、避光保存，并置于阴凉干燥处。
(2)含氯漂白剂与洁厕剂（含有盐酸）不能混合使用，因为两者混合会反应生成氯气。
(3)新型灭菌消毒剂——二氧化氯：杀菌、消毒能力比氯气强。
(1)发生氯气泄漏时，污染区的居民应向低洼处转移(×)
错因：氯气密度比空气大，应向高处转移。
(2)Cu在Cl2中燃烧产生棕黄色的烟，若反应后，向集气瓶中加少量水振荡，可得到棕黄色溶液(×)
错因：CuCl2溶液呈蓝绿色。
(3)Cl2与H2O反应生成HCl和HClO，故氯水中无Cl2分子(×)
错因：Cl2与H2O的反应是可逆反应，故氯水中有Cl2分子。
(4)氯气溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质(×)
错因：电解质必须是化合物，Cl2是单质。
(5)过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为FeCl2 (×)
错因：氯气有强氧化性，直接把铁氧化到 价。
(6)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂(×)
错因：Cl2中氯元素的化合价是0价，能升高也能降低，既能作氧化剂，又能作还原剂。
(7)氯气与水反应，其中氯气是氧化剂，水是还原剂(×)
错因：Cl2＋H2O??HCl＋HClO，其中氯气既是氧化剂又是还原剂。
(8)标准状况下，11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA(×)
错因：该反应为可逆反应，Cl2不能完全反应，转移电子数小于0.5NA。
(9)1 mol Cl2与足量强碱完全反应转移电子数为NA(√)
提示：Cl2与强碱是完全反应。
(10)可以用pH试纸测定氯水的pH(×)
错因：氯水有漂白性，能使pH试纸褪色，用pH试纸无法测其pH。
(11)常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯(√)
提示：常温下，氯气不与Fe反应。
(12)工业制漂白粉应选择石灰乳，而不是石灰水、石灰粉(√)
提示：工业上制漂白粉不能选择石灰水，因为浓度太低，石灰粉是固体，很难与氯气反应。
(13)ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存(√)
(14)84消毒液和洁厕灵混合施用效果更好(×)
错因：84消毒液(主要成分NaClO)和洁厕灵(主要成分HCl)不能混合使用，否则会产生有毒气体——氯气。
(15)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同，都是利用强氧化性(√)
提示：两者都具有强氧化性，都是利用其强氧化性消毒杀菌。
一、氯气及氯水的性质
1．根据下列装置图回答问题
(1)A、B通入Cl2后，观察到的现象是______________________________________，根据现象可得出的结论是__________________________________________________。
(2)集气瓶B中发生反应的离子方程式是_____________________________。
(3)F装置的作用是______________________________。
(4)实验开始后，观察装置C中的现象是__________________________________。
(5)装置E中发生反应的离子方程式是______________________________。
(6)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是___________________________。
答案：(1)干燥的红色(或A中)布条不褪色，湿润的红色(或B中)布条褪色　Cl2无漂白性，Cl2与水反应生成的HClO有漂白性
(2)Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO
(3)吸收氯气，防止污染环境
(4)溶液先变为红色，然后褪色
(5)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(6)H2O＋SO＋Cl2===2H＋＋SO＋2Cl－
2．某学习小组设计以下六个实验探究氯水的成分，请填表。
实验序号 操作及现象 结论
① 观察氯水的颜色呈黄绿色 氯水中含________
② 将氯水滴加到AgNO3溶液中产生白色沉淀 氯水中含________
③ 将氯水滴到淀粉-KI试纸上，试纸变蓝 氯水中含________
④ 将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中，产生气泡 氯水中含________
⑤ 将氯水滴加到石蕊溶液中，溶液先变红后褪色 氯水中含______和_____
⑥ 将氯水滴加到有色布条上，布条褪色 氯水含______
答案：①Cl2　②Cl－　③Cl2　④H＋　⑤H＋　HClO　⑥HClO
3．氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。
(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)。
(2)c过程中的现象是____________________________。
(3)b过程中反应的离子方程式为_______________________________________。
(3)a过程中反应的化学方程式为__________________________________。
答案：(1)d
(2)产生白色沉淀　2H＋＋CO===H2O＋CO2↑
(3)Cl2＋2FeCl2===2FeCl3
二、含氯消毒剂的应用
1．NaClO是“84”消毒液的有效成分。请回答下列问题：
(1)NaClO中Cl元素的化合价是______。
(2)浸泡衣物时加入“84”消毒液，在空气中放置一段时间后漂白效果更好，结合离子方程式解释原因：
_____________________________________________________________。
(3)若将“84”消毒液与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用，会产生黄绿色的有毒气体，其反应的离子方程式是_____________________________________________。
答案：(1)＋1　(2)与空气中的二氧化碳和水反应生成次氯酸，ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO，HClO浓度增大，漂白效果增强　(3)Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
2．漂白粉在空气中长时间放置，最终得到的固体产物为___________，结合化学方程式解释原因：
_____________________________________________________________。
答案：CaCO3和CaCl2　Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO，2HClO2HCl＋O2↑，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
3．二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水的消毒。
(1)NaClO2在酸性条件下反应生成ClO2和NaCl，写出反应的离子方程式：
______________________________________________。
(2)ClO2在强碱性环境中失效，可能的原因是会发生歧化反应生成ClO和ClO， 写出反应的离子方程式：___________________________________________________。
答案：(1)5ClO＋4H＋===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O (2)2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O
知识点02 氯气的实验室制法
1．制取原理
实验室通常用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸制取氯气。
用MnO2制取Cl2的方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
2．实验装置
(1)制备装置：固体+液体 气体
(2)净化装置：用饱和食盐水除去HCl气体，用浓硫酸除去水蒸气。
(3)收集方法：
①氯气的密度比空气大，可用向上排空气法。
②氯气在饱和食盐中的溶解度较小，可以用排饱和食盐水法收集。
(4)验满方法：①湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝色；②观察氯气的颜色。
(5)尾气处理：多余的Cl2用强碱（如NaOH）溶液吸收。
3．注意事项
(1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。
(2)加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。
(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。
(4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。
(1)用MnO2和浓盐酸制取Cl2的反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4(×)
错因：在该反应中，4molHCl只有2mol参与氧化还原反应生成Cl2，故应为1∶2。
(2)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl(×)
错因：Cl2与NaHCO3溶液反应，应用饱和食盐水除Cl2中混有的HCl。
(3)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2(×)
错因：Ca(OH)2溶解度小，不能将Cl2吸收完全。
(4)用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl2是否收集满(×)
错因：用湿润的淀粉碘化钾试纸验满。
(5)在MnO2和浓盐酸反应制Cl2的实验中，若MnO2过量，则浓盐酸将完全反应(×)
错因：MnO2与稀盐酸不反应。
(6)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气(√)
氯气的实验室制法
1．Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4均能将盐酸中的Cl－氧化成Cl2，试分别写出反应的离子方程式。
①________________________________________________。
②________________________________________________。
③________________________________________________。
答案：①ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
②ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O
③2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
2．如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。
装置B、C、D的作用分别是：
B_______________________________________________________；
C________________________________________________________；
D_________________________________________________________。
答案：向上排空气法收集氯气　安全瓶作用，防止D中的液体倒吸入B中　吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境
3．某同学欲利用浓盐酸、MnO2、Fe等试剂制取无水氯化铁、收集一定量的氯气并验证其某些性质，实验装置如图所示(制气装置省略)。下列说法错误的是(　　)
A．④中a导管应向下延伸至接近瓶底
B．若撤去⑥，则⑤中可能有Fe2O3生成
C．当⑤中充满黄绿色气体时再点燃⑤处酒精灯
D．③中试纸若是湿润的，则根据产生的现象可证明氯气有酸性、漂白性
答案：D
解析：A.氯气的密度比空气的大，应采用向上排空气法收集，故需要将a导管延长至接近瓶底，A正确；B.若撤去⑥，则⑦中的水蒸气逆向进入⑤中，导致FeCl3水解生成Fe(OH)3，Fe(OH)3受热分解变为Fe2O3，B正确；C.加热时装置中的空气会与Fe反应，故应先通入一段时间Cl2，以排尽装置中的空气，防止加热时被空气氧化，C正确；D.③中试纸若是湿润的，氯气与水反应生成HCl和HClO，使试纸先变红后褪色，而干燥的氯气无漂白性、酸性，D错误。
知识点03 卤素的性质及卤离子的检验
1．卤素单质性质的相似性
(1)与大多数金属反应，如Br2与Fe反应：2Fe＋3Br2===2FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。
(2)与H2反应生成HX：X2＋H2===2HX(X代表F、Cl、Br、I，下同)。
(3)与水反应：X2＋H2O??HX＋HXO(F2例外)。
(4)与碱溶液反应：X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(F2、I2例外)。
2．卤素单质的递变性
性质 F2 Cl2 Br2 I2 规律
颜色 淡黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色 逐渐加深
状态 气体 气体 液体 固体 熔、沸点逐渐升高
与氢气化合 由易到难 逐渐减弱
简单离子(X－)的还原性 单质的氧化性越弱，对应离子的还原性越强 逐渐增强
3．卤素单质及化合物性质的特殊性
(1)夫及其化合物
①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱；
②与水反应：2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸；
③氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中。
(2)Br2的性质
①Br2是深红棕色液体，易挥发；
②Br2易溶于有机溶剂；
③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞。
(3)I2的性质
①淀粉遇I2变蓝色；
②I2加热时易升华；
③I2易溶于有机溶剂。
4．卤素离子的检验方法
(1)沉淀法
未知液生成
(2)置换——萃取法
未知液有机层呈
(3)氧化——淀粉法检验I－
未知液溶液变蓝色，表明有I－
(1)使用含氟牙膏能预防龋齿(√)
(2)向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉 KI溶液，现象为先变橙色，后变蓝色，则氧化性：Cl2＞Br2＞I2(×)
错因：氯水过量，过量的Cl2会与KI反应，不能证明Br2>I2。
(3)向无色溶液中滴加CCl4，振荡，静置，通过溶液的颜色判断是否含有I－(×)
错因：I－不溶于CCl4。
(4)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸(×)
错因：HF的水溶液是弱酸。
(5)类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3(×)
错因：Fe与I2反应生成FeI2。
(6)浓H2SO4能干燥HCl，所以浓H2SO4也能干燥HBr、HI(×)
错因：浓H2SO4能氧化HBr、HI。
(7)加碘盐能使淀粉变蓝(×)
错因：加碘盐中含KIO3，淀粉遇I2变蓝。
一、卤素性质的实验探究
1．某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是(　　)
A．E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强
B．F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强
C．E处发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O
答案：B
解析：在F处，可能是未反应完的Cl2与KI发生反应置换出I2，使淀粉变蓝色，不能说明Br2的氧化性比I2强。
2．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检查)。
实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体，其电子式是_____________________。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________________________________。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是____________________________________。
(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是____________________________________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是____________________________________________。
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下____________________，得电子能力逐渐减弱。
答案：(1)
(2)湿润的淀粉 KI试纸变蓝
(3)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
(4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层变为紫红色
(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对Br2置换I2实验的干扰
(6)原子半径逐渐增大
解析：A中滴加浓盐酸后，发生反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，生成黄绿色气体Cl2，在A、B、C中分别发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，由于B、C中生成了Br2而使溶液变为黄色，打开活塞b，C中生成的Br2在D中发生反应：Br2＋2KI===2KBr＋I2。过程Ⅲ，当B中黄色溶液继续通入过量Cl2时，溶液变为红棕色，以此为对照，说明C中黄色溶液无Cl2，从而排除Cl2对Br2置换I2实验的干扰。
二、卤离子的鉴别
1．下列叙述中正确的是(　　)
A．能使湿润的淀粉 KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
B．用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液
C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－
D．某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色
答案：B
解析：还有很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I－氧化为I2，A项错误；碘单质的CCl4溶液显紫色， C项错误；CCl4的密度比水大，应下层显橙红色，D项错误。
2．鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是(　　)
①碘水、淀粉溶液　②氯水、CCl4　③溴水、苯 ④稀硝酸、AgNO3溶液　⑤氯水、苯　⑥FeCl3溶液、CCl4
A．①②④ B．②③⑥ C．②④⑤ D．④⑤⑥
答案：C
解析：①NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均变蓝色；②氯水加入NaBr、NaI中后，再加CCl4萃取，下层分别为橙红色和紫红色，加入NaCl中不发生反应，可以鉴别；③溴水与NaCl、NaBr不反应，与NaI反应生成I2，用苯萃取后，前两种上层均为橙红色，无法鉴别；④NaCl、NaBr、NaI与AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀，且均不溶于稀HNO3，沉淀颜色依次为白色、淡黄色、黄色；⑤与②的原理相似，只是有色层在上层；⑥FeCl3溶液只能氧化I－生成I2，不能鉴别。
3．有一包白色固体，它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，现进行如下实验：
①溶于水，得无色溶液；
②向上述溶液中滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀；
③再滴加稀硝酸，沉淀减少但不完全消失，同时有气泡生成。
根据上述现象判断：
(1)白色固体一定含有的成分是________________，可能含有的成分是________。
(2)写出上述实验中有关反应的离子方程式：__________________________________________________。
答案：(1)KCl和K2CO3　KNO3
(2)Ag＋＋Cl－===AgCl↓、2Ag＋＋CO===Ag2CO3↓、Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋H2O＋CO2↑
解析：由②产生白色沉淀知，可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种；由③沉淀减少且有气泡生成知，一定含有K2CO3；由沉淀不完全消失可知，一定含有KCl。
三、拟卤素和卤素互化物
1．氰[(CN)2]的结构简式为N≡C—C≡N，其化学性质与卤素(X2)很相似，化学上称之为拟卤素，其氧化性介于Br2和I2之间。
(1)写出(CN)2的电子式_________________________。
(2)写出(CN)2在常温下与烧碱溶液反应的化学方程式：____________________________________。
(3)在KBr、KI、KCN的混合溶液中通入少量氯气，发生反应的离子方程式为__________________________。
答案：(1)
(2)(CN)2＋2NaOH===NaCN＋NaCNO＋H2O
(3)2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
2．一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物，它们的性质与卤素单质相似。
(1)ICl3与水反应的产物可能为________(填化学式)。
(2)ICl在常温下与烧碱溶液反应的离子方程式为_____________________________________，该反应是否是氧化还原反应？_________(填“是”或“否”)。
答案：(1)HCl、HIO2
(2)ICl＋2OH－===Cl－＋IO－＋H2O　否
知识点04 溴、碘的提取
1．海水提取溴 (吹出法)
(1)流程
(2)主要过程及反应原理
浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得到浓缩；
氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化成Br2，离子方程式为：2Br-+Cl2===Br2+2Cl-；
吹出：利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出溴蒸气；
吸收：吹出的溴蒸气用SO2吸收，化学方程式为：Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr；
蒸馏：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴后蒸馏分离，化学方程式为：2HBr+Cl2===Br2+2HCl。
2．从海带中提取碘
(1)流程
(2)主要过程及反应原理
浸泡：将海带灰中的I-溶解提取出来；
氧化：向滤液中通入Cl2，将I－氧化成I2，得到含I2的水溶液，离子方程式为：2I-+Cl2===I2+2Cl-；
萃取：用有机溶剂将I2从水溶液中提取出来，分液得到I2的有机溶液；
蒸馏：将I2与有机溶剂分离。
(1)海水提溴的过程中不发生氧化还原反应(×)
错因：海水提溴过程中涉及Br-与Br2之间的转化是氧化还原反应。
(2)用CCl4萃取碘水中的碘，先振荡，后静置，液体分层，下层呈无色(×)
错因：CCl4比水重，下层是碘的CCl4溶液。
(3)碘易升华，可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2(×)
错因：NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，遇冷又生成NH4Cl。
(4)实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌(×)
错因：灼烧固体时应在坩埚中。
溴、碘的提取
1．海水中溴元素以Br－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图所示：
(1)步骤①反应的离子方程式是________________________________________。
(2)步骤③反应的化学方程式是_______________________________________。
(3)步骤②中，用热空气将Br2吹出，利用溴的性质为________________，从步骤②到步骤④的目的是____________________________________。
(4)从理论上考虑，下列物质也能充分吸收Br2的是________(填字母)。
A．NaOH B．FeCl2 C．Na2SO3 D．H2O
(5)步骤⑤蒸馏过程中，温度应控制在80～90 ℃。温度过高或过低都不利于生产，若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴蒸气中水分增加；若温度过低，则_________________________。
答案：(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
(2)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr
(3)易挥发　将溴浓缩，提高Br2的提取率
(4)ABC
(5)溴不能完全蒸出，产率太低
解析：(4)NaOH和Br2反应生成NaBr、NaBrO和H2O，可以吸收，A正确；Fe2＋有还原性，可以被溴氧化为Fe3＋，Br2被还原为Br－，可以吸收Br2，B正确；Na2SO3可以和Br2反应，将Br2还原为Br－，能吸收Br2，C正确；H2O和Br2反应微弱，不能充分吸收Br2，D错误。
2．海洋是生命的摇篮，海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。从海水中提取一些重要的化工产品的工艺流程如图所示。
根据上述流程图回答下列问题：
(1)海水淡化处理的方法有蒸馏法、冷冻法、_______________________________(写出1种即可)。
(2)图中制漂白粉的反应中，消耗标准状况下11.2 L Cl2，转移的电子数是__________NA。
(3)步骤Ⅰ需事先向浓缩海水中加入硫酸酸化，再通入氯气，可提高Cl2的利用率，理由是_______________
________________________________________________。
(4)步骤Ⅰ到步骤Ⅲ的变化为“Br－→Br2→Br－→Br2”，其目的是________________________________。
(5)写出下列步骤中化学反应的离子方程式：步骤Ⅱ_______________________________________；
步骤Ⅲ____________________________________。
答案：(1)离子交换法(或电渗析法或反渗析法)　(2)0.5　(3)中和海水的弱碱性，避免氯气、溴与海水反应(或者酸化可抑制氯气、溴与海水反应)　(4)富集(或浓缩)溴元素　(5)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO　Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
解析：(1)海水淡化处理的方法有：蒸馏法、冷冻法、离子交换膜法、电渗析法、反渗析法等；(2)图中制漂白粉的反应是：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，氯元素化合价由0价变化为－1价和＋1价，则2 mol 氯气反应转移电子2 mol，标准状况下11.2 L Cl2的物质的量为11.2 L÷22.4 L/mol ＝0.5 mol，故转移电子0.5 mol，即转移电子数目为0.5NA；(3)步骤Ⅰ需事先向浓缩海水中加入硫酸酸化，再通入氯气，可提高Cl2的利用率，原因是：海水呈弱碱性，氯气、溴单质与海水之间能发生反应，酸化可抑制它们与海水的反应；(4)步骤Ⅰ得到的溴溶液的浓度太低，所以步骤Ⅰ到步骤Ⅲ的变化目的是：增大溴的浓度，实现溴的富集；(5)步骤Ⅱ的离子方程式为：Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋ SO，步骤Ⅲ的离子方程式为：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。
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